专利名称：铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法
技术领域：
本发明涉及铁路客运专线桥梁施工领域，具体为一种铁路客运专线满布支 架现浇连续梁施工方法。
背景技术：
铁路作为交通运输业的骨干，在我国国民经济发展中起着重要作用。随着 我国经济的快速发展和人民生活水平的迅速提高，随着资金流、服务流、人流、 技术流、信息流的增大和空间的拓展，旅客运输需求的数量将大幅度增长，而 且要求快捷、舒适、安全的服务，这些正是高速客运专线的优势，单一的铁路 客运专线和铁路货运专线正逐步取代原来客运、货运合一的铁路。
公知，对于重量较轻、规模较小的铁路或公路桥梁，通常釆用预制梁及架 桥机完成，而铁路客运专线是近几年新兴修建并发展起来的，针对于不同的施 工要求及施工环境，都没有成熟的、可借鉴的现成方法。目前已有的方法是悬 挂移动挂篮法，但在实际施工中存在以下问题，(1)作业空间狭小，不能形成全桥分段全面施工，工效低；(2)设备投入大、材料不能及时地转换，进度不 稳定；(3)安全作业要求高；(4)桥梁线型控制难，测量次数频繁，该方法对 于地势较平坦、工期要求紧的地段不适用。
满布支架法现浇梁连续施工方法在公路桥梁建设领域也有被使用，但是由 于公路桥梁与铁路客运专线桥梁设计荷载要求不同，截面大小不同，从施工方 法、施工技术要求等各方面均完全不同，所以不能完全照搬的将现有满布支架
法应用在铁路客运专线上，存在很多问题。
发明内容
本发明为了解决现有铁路客运专线连续桥梁施工存在作业空间小、设备投 入大、材料消耗多以及工序操作繁琐等问题，提供一种铁路客运专线满布支架 现浇连续梁施工方法。
本发明是采用如下技术方案实现的 一种铁路客运专线满布支架现浇连续 梁施工方法，包括地基处理，支架搭设，模板制作，预压支架，钢筋预制，钢 束管道、波纹管安装，支座施工，混凝土浇注，预应力施工，
其中支座施工包括以下两个步骤(1)临时支座施工临时支座布置在中 墩顶永久支座两侧的箱梁纵肋处，每侧对称设置，箱梁合拢后拆除；临时支座 中间设置一层硫磺砂浆间隔层并埋置电阻丝，临时支座拆除时在临时与永久支 座之间设置隔热层；临时支座顺桥向靠外侧分别预埋螺纹钢，螺纹钢下端锚固 于墩身内，上端锚固于梁顶，连续箱梁体与临时支座相接部位布设两层钢筋网； 上述临时支座可采用混凝土浇注而成，可保证现浇梁施工时梁部不倾覆且稳定， 硫磺砂浆层及电阻丝的设置是为了便于梁体合拢时拆除；为解决梁部施工时因 不平衡重产生的弯矩，本发明在临时支座顺桥向靠外侧分别预埋螺纹钢，上述 临时锚固措施在梁体合拢后拆除；(2)永久支座施工永久支座分为固定、多 向、纵向、横向四种支座，安装时精确找平垫石顶面，准确定出下支座地脚螺 栓位置，并检査其孔径大小与深度，用自流平砂浆把地脚螺栓锚固，支座下座 板与地脚螺栓上紧，上座板与梁体联接，支座上下应对准设计位置，上述四种 永久支座均为钢结构，而区别与一般桥梁只有固定和活动支座，本发明设有固 定、多向、纵向、横向四种支座，优点是在动荷载的作用下支座能纵、横，左
右，水平移动。
预应力施工包括以下步骤(1)张拉梁体预应力束张拉按照纵向—横向 —竖向的顺序进行，纵向预应力束采用两端同时张拉法，横向预应力束采用一 端固定单端张拉法，竖向预应力束釆用下端固定上端向上张拉法，纵向张拉端 工作长度采用750-850mm，横向张拉端工作长度不小于500mm，竖向张拉端工 作长度采用200-300mm; (2)封锚桥梁张拉完成后，切除多余的钢绞线，冲 洗风干后，采用无收縮水泥砂浆进行封锚，覆盖厚度不小于15mm;无收縮水 泥砂浆是由50%的P0.42.5低碱普通硅酸盐水泥与50%的CG-W-20无收縮防腐 蚀高性能预应力管道灌浆剂混合而成，水胶比为0.15-0.3，流动度为30-50s,抗 压强度不低于40Mpa。所述CG-W-20无收縮防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂 为现有公知产品，很容易从市场上购得，使用该灌浆剂后，封堵混凝土浇筑后 与梁体密切，无裂缝，不龟裂。
与现有技术相比，本发明首次将满布支架法运用到铁路客运专线现浇梁施 工中，并且针对于铁路客运专线的施工特点及施工要求，对支座施工和预应力 施工工序进行了创新，经过实践证明，该施工方法对于地势比较平坦的铁路客 运专线施工取得了良好的效果，满足客运专线验收标准，与现有施工方法相比， 本发明具有以下优点
(1) 施工空间大，可以多作业面平行交叉作业；
(2) 施工简单，易操作，适用性广；
(3) 适应不同跨度和结构形式的梁体，工序操作简便；
(4) 材料消耗少，周转次数多，节约成本；
(5) 劳动强度低，安全可靠，易推广。
图1为连续箱梁立面示意图
图2为连续箱梁纵向截面示意图 图3为临时支座与连续梁、桥墩的结构示意图 图4为螺纹钢与连续梁、桥墩的结构示意图 图5为连续梁梁体竖向预应力截面图
图中1-临时支座2-硫磺砂浆间隔层3-螺纹钢4-桥墩5-梁体6-精 轧螺纹钢筋
具体实施例方式
铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法，包括以下步骤
(1) 地基处理支架地基范围内挖除地表回填土及腐植土，分层换填砂夹 卵石厚1.5m (密实度达到96%以上)，其上浇筑C20混凝土；
(2) 模板工程模板采用竹胶合板，模板竖肋为10xlOcm方木，间距15cm (净距5cm)，面板为S二15mm竹胶合板，横向背肋采用2[8槽钢，每平方米
布置拉杆1根，拉杆为cp20圆钢；
(3) 现浇支架采用碗扣式满布脚手架作为现浇梁的支架，碗扣式多功能脚手架是一种先进承插式钢管脚手架，具有多功能、高功效、承载力大、安全 可靠等特点，
①支架搭设
A、从一端向另一端有序的进行搭设，按定位依次竖起立杆，将立杆和纵、 横向扫地杆连接固定，然后装设第一步的纵向和横向水平杆，校正立杆垂直度 之后予以固定，并按此要求继续向上搭设，剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件应随
搭升的架子一起上升，及时设置。
B、 支架纵距均采用60cm。横桥向在桥墩两侧实心段及腹板位置，支架间 距30cm，空箱段间距60cm，翼缘板下间距釆用卯cm。脚手架下端设枕木或方 木作为地粱，上端设二层方木龙骨，上层为次龙骨，横桥向布置，龙骨间距15cm， 矩形截面，宽10cm，高5cm。下层为主龙骨，纵桥向布置，横向间距与钢管相 同，矩形截面，宽度10cm，高度15cm。
C、 支架上下设可调顶托和底托，用来调整立模标高，支架搭设后，对支架 进行预压，消除非弹性变形，测出弹性变形，作为调整底模标高的依据。
D、 支架测量放样①立杆点位放样，用全站仪把桥梁中心线定出，然后根 据支架设计布置，隔排放出立杆点位置，用红油漆或墨线标出记号，作为立杆 支点定位点。②立杆点标高测量，对放出的点位一般要全部进行标高测量，如 果地面平整，则可在一定范围内测代表性的特征点，标高测量结果作为配置碗 扣式脚手架的依据。
②支架拆除
底模支架在全桥合龙后方可拆除；翼缘板下支架可在本梁段浇注完成并压 浆结束后拆除倒用；底模支架的拆除应从跨中和边支点向主墩依次拆除。 (4)钢束管道、波纹管安装 ①波纹管安装
波纹管严格按设计位置随箱梁施工逐节安装，安装时将波纹管穿入定位网 片网眼内，并与定位网片绑扎，安装过程尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂和 穿束困难，波纹管应露出梁端7 10cm。波纹管的联接采用大一号的波纹管套 接，套接重叠长度20cm，并在接缝左、右各5cm长度范围内外缠胶带纸，并用
20号铁丝绑扎5 6道，管道接头处要做到无折角、无毛刺、不渗漏，以防堵 管或穿束困难。 ②防堵管措施
在灌梁段的纵向波纹管内穿入相应规格的PVC管作内撑管以提高波纹管的 刚度，并保证管道曲线圆顺，混凝土灌注完成后立即拨出内撑管，并用通孔器 检查管道是否通畅，发现漏浆时及时用高压水冲洗管道。
(5) 支座施工包括以下两个步骤
① 临时支座施工如图3所示，临时支座1布置在中墩顶永久支座两侧的 箱梁纵肋处，每侧对称设置两个，其结构尺寸为1.5mxl.2m，采用C40砼浇筑， 箱梁合拢后拆除；临时支座中间设置一层硫磺砂浆间隔层2并埋置电阻丝，临 时支座拆除时在临时与永久支座之间设置隔热层；如图4所示，临时支座顺桥 向靠外侧分别预埋0>32mm螺纹钢3，螺纹钢下端锚固于桥墩4内7.8m，上端 锚固于梁顶1.2111,连续箱梁体5与临时支座相接部位布设两层钢筋网；临时锚 固措施应能承受中支点处最大竖向力为34356KN、相应不平衡弯矩为7485KN，
② 永久支座施工永久支座分为固定、多向、纵向、横向四种支座，安装 时精确找平垫石顶面，准确定出下支座地脚螺栓位置，并检査其孔径大小与深 度，用CM-E-10自流平砂浆把地脚螺栓锚固，支座下座板与地脚螺栓上紧，上 座板与梁体联接，支座上下应对准设计位置；
(6) 混凝土浇注
①混凝土分段浇筑，各段之间留1.5m的施工缝箱梁混凝土采用耐久性高性 能混凝土，采用在墩两端对称浇筑一次成型的施工方法。混凝土采用泵送混凝 土。每段混凝土浇筑时首先由前端开始在根部与己完工梁段连接，对称浇筑两
面腹板混凝土至倒角顶面，然后再由前往后浇筑底板；己完工梁段接荏混凝土 应充分润湿。由于箱梁较高，混凝土需经串筒入模，防止混凝土发生离析，底 板浇筑完成后继续对称分层浇筑腹板混凝土，分层厚度为30cm;顶板浇筑遵循 由两侧向中央浇筑的顺序，连续梁两端平衡重应控制在设计允许的范围之内。 ②混凝土振捣
混凝土采用插入式振捣器振捣。腹板开天窗人进入腹板内振捣，插入振捣 厚度为30cm，插入下一层混凝土 5 10cm，插入间距控制在振捣棒作用半径之 内，为避免砼内有气泡，振动棒要快插慢拔，振捣到混凝土不再显著下沉，表 面泛浆有光泽并不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出。
(7)预应力施工包括以下步骤
① 张拉梁体预应力束张拉按照纵向—横向—竖向的顺序进行，纵向预应 力束采用两端同时张拉法，横向预应力束采用一端固定单端张拉法，如图5所 示，竖向预应力束采用下端固定上端向上张拉法，纵向张拉端工作长度采用 750-850mm，横向张拉端工作长度不小于500mm，竖向张拉端工作长度采用 200-300mm;钢束张拉时，混凝土强度及弹性模量不应小于设计值85%，龄期 不小于6天，张拉按钢索顺序对称张拉，以油压表读数为主，伸长量作为校核。 纵向及横向预应力钢束采用抗拉强度标准值为fpk=1860Mpa,弹性模量为 Ep=195Gpa，公称直径为15.20mm高强度钢胶线；竖向预应力采用抗拉强度标 准值为*k=830 Mpa，弹性模量为Ep=200Gpa预应力混凝土用精轧螺纹钢筋6。 预应力钢胶线采用金属波纹管成孔，精轧螺纹钢外套(t5cm钢管。
② 封锚桥梁张拉完成后，切除多余的钢绞线，冲洗风干后，采用无收縮 水泥砂浆进行封锚(必须将锚垫板、夹片、外露钢绞线等全部包裹)，覆盖厚度
不小于15mm;无收縮水泥砂浆是由50%的PO.42.5低碱普通硅酸盐水泥与50% 的CG-W-20无收縮防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂混合而成，水胶比为 0.15-0.3，流动度为30-50s，抗压强度不低于40Mpa，使浆液有优异的流动性， 浆体稳定，充盈，凝结时间可调，无收縮或微膨胀，强度高，并且有渗透迁移 复合阻锈。压入管道的浆液应饱满密实，体积收縮率应小于2%，初凝时间应大 于3h，终凝时间小于24h，压浆时浆体温度应不超过35"C。
③ 启动真空泵将预应力管道抽成真空，真空度达到-O. 06 -0. lMPa左右。 压浆应力一般为0. 5-0. 6Mpa，当浆液浓度达标后，通过引出管进行灌浆。整个 灌浆过程中，真空泵连续工作。
④ 待真空端透明管道内有浆液经过时，关闭空气滤清器前的阀门，稍后再 打开排气阀，直到排气闽中的浆液与灌浆泵中的一样为止；关闭真空端全部阀 门，继续保持压力灌浆l-2分钟后，关闭灌浆泵，完成灌浆；压浆应连续进行， 不得停顿，在40分钟内把一孔压注完。如果压浆过程中出现异常，管道堵塞、 机械故障等造成不能继续压浆，要立即用压力水将管道内的水泥浆冲干净，并 用空压机吹干积水。
按照上述施工方法，本发明曾成功用于石(家庄)至太(原)铁路客运专 线的施工，石太铁路客运专线是我国中长期铁路规划"八纵八横"铁路快速客 运通道以及三个城际快速客运系统最先开工的九条客运专线之一，线路全长 190.2km，设计时速250km/h。西小坪特大桥位于山西省盂县境内，全桥长 1393.41m，孔跨为37孔32m预制双线简支箱梁，48m+80m+48m预应力混凝土 双线现浇连续箱梁，现浇连续箱梁为跨越西气东输天然气管道而设。
(1)铁路双线连续箱梁全长177.3m，中支点处梁高6.4m (目前国内铁路客
运专线最高梁)，经计算桥梁重量达6937T，跨中2m直线段及边跨9.65m直线 段梁高3.8m，梁底按圆曲线变化，半径I^264.569m，边支座中心线至梁端0.65m， 边支座横桥向中心距5.3m，中支座横桥向中心距4.3m，桥面板宽13.0m，底宽 6.4m，桥梁建筑总宽13.4m。
(2)梁体为单箱室，变高度变截面结构，顶板厚度34~69cm，底板厚度 5(M00cm，腹板厚度50~70~100cm，在端支点、中跨及中支点处共设5个横隔 板，横隔板设有孔洞，供竣工后检查维修人员通行。
权利要求
1.一种铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法，其特征是包括地基处理，支架搭设，模板制作，预压支架，钢筋预制，钢束管道、波纹管安装，支座施工，混凝土浇注，预应力施工，其中支座施工包括以下两个步骤(1)临时支座施工临时支座(1)布置在中墩顶永久支座两侧的箱梁纵肋处，每侧对称设置，箱梁合拢后拆除；临时支座中间设置一层硫磺砂浆间隔层(2)并埋置电阻丝，临时支座拆除时在临时与永久支座之间设置隔热层；临时支座顺桥向靠外侧分别预埋螺纹钢(3)，螺纹钢下端锚固于桥墩(4)内，上端锚固于梁顶，连续箱梁体(5)与临时支座相接部位布设两层钢筋网；(2)永久支座施工永久支座分为固定、多向、纵向、横向四种支座，安装时精确找平垫石顶面，准确定出下支座地脚螺栓位置，并检查其孔径大小与深度，用自流平砂浆把地脚螺栓锚固，支座下座板与地脚螺栓上紧，上座板与梁体联接，支座上下应对准设计位置；预应力施工包括以下步骤(1)张拉梁体预应力束张拉按照纵向→横向→竖向的顺序进行，纵向预应力束采用两端同时张拉法，横向预应力束采用一端固定单端张拉法，竖向预应力束采用下端固定上端向上张拉法，纵向张拉端工作长度采用750-850mm，横向张拉端工作长度不小于500mm，竖向张拉端工作长度采用200-300mm；(2)封锚桥梁张拉完成后，切除多余的钢绞线，冲洗风干后，采用无收缩水泥砂浆进行封锚，覆盖厚度不小于15mm；无收缩水泥砂浆是由50％的P0.42.5低碱普通硅酸盐水泥与50％的CG-W-20无收缩防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂混合而成，水胶比为0.15-0.3，流动度为30-50s，抗压强度不低于40Mpa。
全文摘要
本发明涉及铁路客运专线桥梁施工领域，具体为一种铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法，解决现有铁路客运专线桥梁施工存在作业空间小、设备投入大、材料消耗多以及工序操作繁琐等问题，包括地基处理，支架搭设，模板制作，预压支架，钢筋预制，钢束管道、波纹管安装，支座施工，混凝土浇注，预应力施工，支座施工包括临时支座和永久支座施工；预应力施工包括张拉和封锚，梁体预应力束张拉按照纵向→横向→竖向的顺序进行，封锚采用无收缩水泥砂浆。施工空间大，可以多作业面平行交叉作业；施工简单，易操作，适用性广；适应不同跨度和结构形式的梁体，工序操作简便；材料消耗少，周转次数多，节约成本；劳动强度低，安全可靠，易推广。
文档编号E01D101/28GK101368371SQ20081007948
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者史茂林, 史赵鹏, 许金海, 韩朝辉 申请人:中铁十二局集团第二工程有限公司